Задачи по оптике: примеры, методика решения геометрических задач по оптике

Задачи на тему Геометрическая оптика

Сборник задач взят из задачника Чертова, Воробьева за 1988 г. Оптика

§ 28. Геометрическая оптика

Условия задач и ссылки на решения по теме:

28.1 Два плоских прямоугольных зеркала образуют двугранный угол φ=179°. На расстоянии l=10 см от линии соприкосновения зеркал и на одинаковом расстоянии от каждого зеркала находится точечный источник света. Определить расстояние d между мнимыми изображениями источника в зеркалах.
РЕШЕНИЕ28.2 На сферическое зеркало падает луч света. Найти построением ход луча после отражения в двух случаях: а) от вогнутого зеркала (рис. 28.4, а); б) от выпуклого зеркала (рис. 28.4, б). На рисунке: Р полюс зеркала; O оптический центр.

РЕШЕНИЕ

28.3 Вогнутое сферическое зеркало дает на экране изображение предмета, увеличенное в Г=4 раза. Расстояние а от предмета до зеркала равно 25 см. Определить радиус R кривизны зеркала.

РЕШЕНИЕ

28.4 Фокусное расстояние f вогнутого зеркала равно 15 см. Зеркало дает действительное изображение предмета, уменьшенное в три раза. Определить расстояние a от предмета до зеркала.

РЕШЕНИЕ

28.5 На рис. 28.5 указаны положения главной оптической оси MN сферического зеркала, светящейся точки S и ее изображения S . Найти построением положения оптического центра O зеркала, его полюса P и главного фокуса F. Определить, вогнутым или выпуклым является данное зеркало. Будет ли изображение действительным или мнимым?

РЕШЕНИЕ

28.6 Вогнутое зеркало дает на экране изображение Солнца в виде кружка диаметром d=28 мм. Диаметр Солнца на небе в угловой мере β=32. Определить радиус R кривизны зеркала.

РЕШЕНИЕ

28.7 Радиус R кривизны выпуклого зеркала равен 50 см. Предмет высотой h=15 см находится на расстоянии a, равном 1 м, от зеркала. Определить расстояние b от зеркала до изображения и его высоту H.

РЕШЕНИЕ

28.8 На рис. 28.6 указаны положения главной оптической оси MN сферического зеркала и ход луча 1. Построить ход луча 2 после отражения его от зеркала.

РЕШЕНИЕ

28.9 На столе лежит лист бумаги. Луч света, падающий на бумагу под углом е=30°, дает на ней светлое пятно. Насколько сместится это пятно, если на бумагу положить плоскопараллельную стеклянную пластину толщиной d=5 см?

РЕШЕНИЕ

28.10 Луч падает под углом ε=60° на стеклянную пластинку толщиной d=30 мм. Определить боковое смещение Δx луча после выхода из пластинки.

РЕШЕНИЕ

28.11 Пучок параллельных лучей падает на толстую стеклянную пластину под углом ε=60°, и преломляясь переходит в стекло. Ширина a пучка в воздухе равна 10 см. Определить ширину b пучка в стекле.

РЕШЕНИЕ

28.12 Луч света переходит из среды с показателем преломления n1 в среду с показателем преломления n2. Показать, что если угол между отраженным и преломленным лучами равен π/2, то выполняется условие tg ε1=n2/n1 (ε1 угол падения).

РЕШЕНИЕ

28.13 Луч света падает на грань призмы с показателем преломления n под малым углом. Показать, что если преломляющий угол θ призмы мал, то угол отклонения σ лучей не зависит от угла падения и равен θ(n-1).

РЕШЕНИЕ

28.14 На стеклянную призму с преломляющим углом θ=60° падает луч света. Определить показатель преломления n стекла, если при симметричном ходе луча в призме угол отклонения σ=40°.

РЕШЕНИЕ

28.15 Преломляющий угол θ стеклянной призмы равен 30°. Луч света падает на грань призмы перпендикулярно ее поверхности и выходит в воздух из другой грани, отклоняясь на угол σ=20° от первоначального направления. Определить показатель преломления n стекла.

РЕШЕНИЕ

28.16 Луч света падает на грань стеклянной призмы перпендикулярно ее поверхности и выходит из противоположной грани, отклонившись на угол α=25° от первоначального направления. Определить преломляющий угол θ призмы.

РЕШЕНИЕ

28.17 На грань стеклянной призмы с преломляющим углом θ=60 падает луч света под углом ε1=45. Найти угол преломления ε2 луча при выходе из призмы и угол отклонения σ луча от первоначального направления.

РЕШЕНИЕ

28.18 Преломляющий угол θ призмы равен 60. Угол наименьшего отклонения луча от первоначального направления σ=30. Определить показатель преломления n стекла, из которого изготовлена призма.

РЕШЕНИЕ

28.19 Преломляющий угол θ призмы, имеющей форму острого клина, равен 2. Определить угол наименьшего отклонения σmin луча при прохождении через призму, если показатель преломления n стекла призмы равен 1,6.

РЕШЕНИЕ

28.20 На тонкую линзу падает луч света. Найти построением ход луча после преломления его линзой собирающей; рассеивающей. На рисунке: O оптический центр линзы; F главный фокус.

РЕШЕНИЕ

28.21 На рис. 28.8 указаны положения главной оптической оси MN линзы и ход луча 1. Построить ход луча 2 после преломления его линзой. Считать, что среды по обе стороны линзы одинаковы.

РЕШЕНИЕ

28.22 Найти построением положение светящейся точки, если известен ход лучей после преломления их в линзах: а) собирающей (рис. 28.9, а); б) рассеивающей (рис. 28.9, б). На рисунке: O оптический центр линзы; F ее главный фокус.

РЕШЕНИЕ

28.23 На рис. 28.10, a, б указаны положения главной оптической оси MN тонкой линзы, светящейся точки S и се изображения S . Найти построением * положения оптического центра O линзы и ее фокусов F. Указать, собирающей или рассеивающей будет данная линза. Будет ли изображение действительным или мнимым?

РЕШЕНИЕ

28.24 Линза, расположенная на оптической скамье между лампочкой и экраном, дает на экране резко увеличенное изображение лампочки. Когда лампочку передвинули Δl=40 см ближе к экрану, на нем появилось резко уменьшенное изображение лампочки. Определить фокусное расстояние f линзы, если расстояниеl от лампочки до экрана равно 80 см.

РЕШЕНИЕ

28.25 Каково наименьшее возможное расстояние l между предметом и его действительным изображением, создаваемым собирающей линзой с главным фокусным расстоянием f=12 см?

РЕШЕНИЕ

28.26 Человек движется вдоль главной оптической оси объектива фотоаппарата со скоростью v=5 м/с. С какой скоростью u необходимо перемещать матовое стекло фотоаппарата, чтобы изображение человека на нем все время оставалось резким. Главное фокусное расстояние f объектива равно 20 см. Вычисления выполнить для случая, когда человек находился на расстоянии a=10 м от фотоаппарата.

РЕШЕНИЕ

28.27 Из стекла требуется изготовить плосковыпуклую линзу, оптическая сила Ф которой равна 5 дптр. Определить радиус R кривизны выпуклой поверхности линзы.

РЕШЕНИЕ

28.28 Двояковыпуклая линза имеет одинаковые радиусы кривизны поверхностей. При каком радиусе кривизны R поверхностей линзы главное фокусное расстояние f ее будет равно 20 см?

РЕШЕНИЕ

28.29 Отношение k радиусов кривизны поверхностей линзы равно 2. При каком радиусе кривизны R выпуклой поверхности оптическая сила Ф линзы равна 10 дптр?

РЕШЕНИЕ

28.30 Определить радиус R кривизны выпуклой поверхности линзы, если при отношении k радиусов кривизны поверхностей линзы, равном 3, ее оптическая сила Ф= 8 дптр.

РЕШЕНИЕ

28.31 Из двух часовых стекол с одинаковыми радиусами R кривизны, равными 0,5 м, склеена двуяковогнутая воздушная линза. Какой оптической силой Ф будет обладать такая линза в воде?

РЕШЕНИЕ

28.32 Линза изготовлена из стекла, показатель преломления которого для красных лучей nк=1,50, для фиолетовых nф=1,52. Радиусы кривизны R обеих поверхностей линзы одинаковы и равны 1 м. Определить расстояние Δf между фокусами линзы для красных и фиолетовых лучей.

РЕШЕНИЕ

28.33 Определить главное фокусное расстояние f плосковыпуклой линзы, диаметр d которой равен 10 см. Толщина h в центре линзы равна 1 см, толщину у краев можно принять равной нулю.

РЕШЕНИЕ

28.34 Определить оптическую силу Ф мениска, если радиусы кривизны R1 и R2 его выпуклой и вогнутой поверхностей равны соответственно 1 м и 40 см.

РЕШЕНИЕ

28.35 Главное фокусное расстояние f собирающей линзы в воздухе равно 10 см. Определить, чему оно равно: 1) в воде; 2) в коричном масле.

РЕШЕНИЕ

28.36 У линзы, находящейся в воздухе, фокусное расстояние f1=5 см, а погруженной в раствор сахара f2=35 см. Определить показатель преломления n раствора.

РЕШЕНИЕ

28.37 Тонкая линза, помещенная в воздухе, обладает оптической силой Ф1=5 дптр, а в некоторой жидкости Ф2= 0,48 дптр. Определить показатель преломления т2 жидкости, если показатель преломления т1 стекла, из которого изготовлена линза, равен 1,52.

РЕШЕНИЕ

28.38 Доказать, что оптическая сила Ф системы двух сложенных вплотную тонких линз равна сумме оптических сил Ф1 и Ф2 каждой из этих линз.

РЕШЕНИЕ

28.39 В вогнутое сферическое зеркало радиусом R=20 см налит тонким слоем глицерин. Определить главное фокусное расстояние f такой системы.

РЕШЕНИЕ

28.40 Плосковыпуклая линза имеет оптическую силу Ф1=4 дптр. Выпуклую поверхность линзы посеребрили. Найти оптическую силу Ф2 такого сферического зеркала.

РЕШЕНИЕ

28.41 Поверх выпуклого сферического зеркала радиусом кривизны R=20 см налили тонкий слой воды. Определить главное фокусное расстояние f такой системы.

РЕШЕНИЕ

28.42 Человек без очков читает книгу, располагая ее перед собой на расстоянии 12,5 см. Какой оптической силы Ф очки следует ему носить?

РЕШЕНИЕ

28.43 Пределы аккомодации глаза близорукого человека без очков лежат между a1 = 16 см и а2=80 см. В очках он хорошо видит удаленные предметы. На каком минимальном расстоянии d он может держать книгу при чтении в очках?

РЕШЕНИЕ

28.44 Лупа, представляющая собой двояковыпуклую линзу, изготовлена из стекла с показателем преломления n=1,6. Радиусы кривизны R поверхностей линзы одинаковы и равны 12 см. Определить увеличение Г лупы.

РЕШЕНИЕ

28.45 Лупа дает увеличение Г=2. Вплотную к ней приложили собирательную линзу с оптической силой Ф1=20 дптр. Какое увеличение Г2 будет давать такая составная лупа?

РЕШЕНИЕ

28.46 Оптическая сила Ф объектива телескопа равна 0,5 дптр. Окуляр действует как лупа, дающая увеличение Г1=10. Какое увеличение Г2 дает телескоп?

РЕШЕНИЕ

28.47 При окуляре с фокусным расстоянием f=50 мм телескоп дает угловое увеличение Г1=60. Какое угловое увеличение Г2 даст один объектив, если убрать окуляр и рассматривать действительное изображение, созданное объективом, невооруженным глазом с расстояния наилучшего зрения?

РЕШЕНИЕ

28.48 Фокусное расстояние f1 объектива телескопа равно 1 м. В телескоп рассматривали здание, находящееся на расстоянии a=1 км. В каком направлении и на сколько нужно передвинуть окуляр, чтобы получить резкое изображение в двух случаях: 1) если после здания будут рассматривать Луну; 2) если вместо Луны будут рассматривать близкие предметы, находящиеся на расстоянии а1 = 100 м?

РЕШЕНИЕ

28.49 Телескоп наведен на Солнце. Фокусное расстояние f1 объектива телескопа равно 3 м. Окуляр с фокусным расстоянием f2=50 мм проецирует действительное изображение Солнца, созданное объективом, на экран, расположенный на расстоянии b=60 см от окуляра. Плоскость экрана перпендикулярна оптической оси телескопа. Определить линейный диаметр d изображения Солнца на экране, если диаметр Солнца на небе виден невооруженным глазом под углом a=32 .

РЕШЕНИЕ

28.50 Фокусное расстояние f1 объектива микроскопа равно 8 мм, окуляра f2=4 см. Предмет находится на Δа=0,5 мм дальше от объектива, чем главный фокус. Определить увеличение Г микроскопа.

РЕШЕНИЕ

28.51 Фокусное расстояние f1 объектива микроскопа равно 1 см, окуляра f2=2 см. Расстояние от объектива до окуляра L=23 см. Какое увеличение Г дает микроскоп? На каком расстоянии а от объектива находится предмет?

РЕШЕНИЕ

28.52 Расстояние σ между фокусами объектива и окуляра внутри микроскопа равно 16 см. Фокусное расстояние f1 объектива равно 1 мм. С каким фокусным расстоянием f2 следует взять окуляр, чтобы получить увеличение Г=500?

РЕШЕНИЕ

1 На стеклянную призму с преломляющим углом θ=50° падает под углом ε=30° луч света. Определить угол отклонения σ луча призмой, если показатель преломления n стекла равен 1,56

РЕШЕНИЕ

2 Оптическая система представляет собой тонкую плосковыпуклую стеклянную линзу, выпуклая поверхность которой посеребрена. Определить главное фокусное расстояние f такой системы, если радиус кривизны R сферической поверхности линзы равен 60 см.

РЕШЕНИЕ

Источник: https://famiredo.ru/i/211

❶ Как решать задачи по оптике

Вам понадобится

• – карандаш;
• – линейка;
• – транспортир;
• – оптические формулы.

Инструкция

Сделайте пояснительный рисунок к задаче или перерисуйте данный в условии. Сразу определите перпендикуляр, проведенный к границе раздела двух сред в точку падения луча. Отметьте углы падения и преломления. Это поможет при решении задач на плотность среды.Выучите элементарные формулы: 1/d±1/f=±1/F; D=1/F; sinα/sinβ=n1/n2; Г=H/h=f/d.

Случается так, что для успешного решения задачи нужно подставить данные значения только в одну формулу.

d — расстояние от предмета до линзы, f – расстояние от линзы до изображения, F — расстояние от оптического центра О до фокуса F; D – оптическая сила линзы; Г — линейное увеличение линзы, H – высота изображения, h – высота предмета; α — угол падения луча, β — угол преломления, n — относительный показатель преломления среды.

При решении типичных задач с водоемом или сосудом используйте прямоугольные треугольники при построении лучей света. В случае водоема катетом будет глубина, проведенная перпендикулярно ко дну водоёма (H), гипотенузой — луч света. Во втором — катеты есть стороны сосуда, перпендикулярные друг другу, гипотенуза — луч света. Проведите перпендикуляры, если сторон или глубины недостаточно.

Примените свойства смежных и параллельных углов для нахождения какого-либо угла полученного треугольника. Используйте тригонометрическую функцию тангенса для выражения одной из величин или нахождения одного из катетов. Тангенс угла — отношение противолежащей стороны к прилежащей. Если углы падения α и преломления β малы, то тангенсы этих углов можно заменить на синусы тех же углов.

Отношения синусов будет равно отношению показателей преломления в средах согласно вышеприведенной формуле.

Если задача состоит в построении, то вначале проведите главную оптическую ось (г.о.о), обозначьте оптический центр (О), выберите масштаб для фокуса (F) по обе стороны от О, укажите также двойной фокус (2F). В условии должно быть указано расположение предмета перед линзой – между F и О, между F и 2F, за 2F и так далее.

Линии могут пересечься. Из точки пересечения проведите перпендикуляр к г.о.о. Изображение получено.

В решении, помимо построения, опишите его — увеличенное/уменьшенное/равное; действительное/мнимое, перевернутое/прямое.

При решении задач на дифракционную решётку пользуйтесь формулой dsinφ=kλ, где d — период решётки (ширина щели), φ — угол дифракции (угол между вторичными волнами и падающим лучом, перпендикулярным к экрану), k — номер (порядок) минимума, λ — длина волны.

Обратите внимание

Не забывайте, что углы дифракции при наложении спектров друг на друга должны быть равны.

Полезный совет

В призме преломлённый световой луч отклоняется в основанию призмы.

Помните — если угол падения равен углу отражения, то среда, в которой отражается луч, оптически более плотная (ОБП); если угол падения больше угла преломления, то свет переходит из ОМП (оптически менее плотной) среды в ОБП, и наоборот.

Источники:

• 12 класс. Задачи. Световые волны
• решение задач по оптике

Источник: https://www.kakprosto.ru/kak-108045-kak-reshat-zadachi-po-optike

Примеры решения задач. Геометрическая оптика – Класс!ная физика

«Физика – 11 класс»

1. Плоское зеркало повернули на угол α = 17° вокруг оси, лежащей в плоскости зеркала.

На какой угол β повернется отраженный от зеркала луч, если направление падающего луча осталось неизменным?

Р е ш е н и е.

Пусть φ — первоначальный угол падения луча. По закону отражения угол отражения также равен φ, и, следовательно, угол между падающим лучом и отраженным лучом равен 2φ. При повороте зеркала на угол α перпендикуляр I к зеркалу, восставленный в точке падения, также повернется на угол α и займет положение II. Значит, новый угол падения будет равен φ + α.

Таким же будет и новый угол отражения.

Поэтому угол, на который повернется отраженный луч β = (φ + α) + α – φ = 2α = 34°.

2.
Определите, на какой угол θ отклоняется световой луч от своего первоначального направления при переходе из воздуха в воду, если угол падения а = 75°.

Р е ш е н и е.

Из рисунка видно, что θ = α – β.

Согласно закону преломления

где n — показатель преломления воды.

Отсюда

Из таблицы синусов находим: β ≈ 46°33'.
Следовательноб

β ≈ 75° — 46°33' = 28°27'.

3. Начертите ход лучей сквозь треугольную стеклянную призму, основанием которой является равнобедренный прямоугольный треугольник. Лучи падают на широкую грань перпендикулярно этой грани.

Показатель преломления стекла равен 1,5.

Р е ш е н и е.

Проходя через широкую грань, лучи не изменяют своего направления, так как угол падения равен нулю.

После полного отражения от левой грани лучи падают на правую грань, снова полностью отражаются и выходят из призмы по направлению, перпендикулярному широкой грани. Таким образом, направление пучка света изменяется на 180°.

Такой ход лучей используется, например, в призматических биноклях.

4.
Определите, во сколько раз истинная глубина водоема больше кажущейся, если смотреть по вертикали вниз.

Р е ш е н и е.

Построим ход лучей, вышедших из точки S на дне водоема и попавших в глаз наблюдателя. Так как наблюдение ведется по вертикали, один из лучей SA направим перпендикулярно поверхности воды, другой SB — под малым углом α к перпендикуляру, восставленному в точке В (при больших углах а лучи не попадут в глаз).

Точка S1 пересечения луча SA и продолжения преломленного луча SB — мнимое изображение точки S.

АВ = Н tg α = htg β.

где n — показатель преломления воды.

Следовательно,

Истинная глубина водоема больше кажущейся в n = 1,3 раза.

5.
На рисунке показано расположение главной оптической оси MN линзы, светящейся точки S и ее изображения S1.

Найдите построением оптический центр линзы и ее фокусы.

Определите, собирающей или рассеивающей является эта линза, действительным или мнимым является изображение.

Р е ш е н и е.

Луч, проходящий через оптический центр линзы, не отклоняется от своего направления.
Поэтому оптический центр О совпадает с точкой пересечения прямых SS1 и MN.

Проведем луч SK, параллельный главной оптической оси.

Преломленный луч KS1 пройдет через фокус.

Зная, что луч, падающий на линзу через фокус, после преломления идет параллельно главной оптической оси, находим другой фокус.

Линза является собирающей, а изображение — действительным.

6. Изображение предмета имеет высоту Н = 2 см.

Какое фокусное расстояние F должна иметь линза, расположенная на расстоянии ƒ = 4 м от экрана, чтобы изображение данного предмета на экране имело высоту h = 1м?

Р е ш е н и е.

Из формулы линзы

находим фокусное расстояние:

Увеличение линзы можно выразить так:

Источник: «Физика – 11 класс», учебник Мякишев, Буховцев, Чаругин

Следующая страница «Единая физическая картина мира»
Назад в раздел «Физика – 11 класс, учебник Мякишев, Буховцев, Чаругин»

Источник: http://class-fizika.ru/11_110.html

Оптика, Методика решения задач, Быков А.В., Митин И.В., Салецкий А.М., 2010

Книги и учебники → Книги по физике

СкачатьЕще скачатьСмотретьКупить бумажную книгуКупить электронную книгуНайти похожие материалы на других сайтахКак открыть файлКак скачатьПравообладателям (Abuse, DMСA)Оптика, Методика решения задач, Быков А.В., Митин И.В., Салецкий А.М., 2010.

   Предлагаемое пособие является составной частью серии учебно-методических разработок кафедры общей физики физического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова «Университетский курс общей физики».

Содержание пособия разделено на главы с максимально возможной привязкой к действующему тематическому плану семинаров по оптике в курсе общей физики для студентов 2-го курса.

В раздел «Задачи с решениями» в первую очередь были отобраны те задачи, ознакомление с предлагаемыми решениями которых (как и в случае с типовыми задачами) будет способствовать по мнению авторов лучшему пониманию и усвоению учебного материала.

В конце каждой главы приведены формулировки задач для самостоятельного решения, а также список рекомендуемой учебной литературы.
ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ ОПТИКА И ПРОСТЫЕ ОПТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ.

Многие оптические явления, имеющие важное практическое значение, удается объяснить в рамках геометрической оптики, в которой распространение света описывается с помощью светового луча – линии, касательная к которой в каждой точке совпадает с направлением распространения световой энергии.

Поэтому решение задач геометрической оптики сводится к определению хода световых лучей в оптических системах.К основным законам геометрической оптики относят:1. Закон прямолинейного распространения света: в однородной среде свет распространяется прямолинейно.2. Закон отражения: на границе раздела двух сред луч падающий (1), луч отраженный (1') и нормаль (N) к отражающей поверхности в точке падения О лежат в одной плоскости; угол падения 0i равен углу отражения 00 (рис. 1.1): 01 = 00.    (1.1)3. Закон преломления света: на границе раздела двух сред луч падающий (1), луч преломленный (2) и нормаль (N) к преломляющей поверхности в точке падения О лежат в одной плоскости; угол падения 01 и угол преломления 02 связаны соотношением (см. рис. 1.1): n1 • sin01, = n2 • sin 02, (1.2), где n1 и n2 – показатели преломления соответственно первой и второй сред.

Оглавление

Предисловие

Глава 1. Геометрическая оптика и простые оптические системы

1.1. Теоретическое введение 1.2. Основные типы задач и решений 1.3. Задачи для самостоятельного решения 1.4. Литература

Глава 2. Уравнения Максвелла. Электромагнитные (световые) волны. Давление и интенсивность схемы

2.1. Теоретическое введение 2.2. Основные типы задач и решения 2.3. Задачи для самостоятельного решения 2.4. Литература

Глава 3. Двулучевая интерференция света. Интерференционные схемы

3.1. Теоретическое введение 3.2. Основные типы задач и решений 3.3. Задачи для самостоятельного решения 3.4. Литература

Глава 4. Дифракция Френеля

4.1. Теоретическое введение 4.2. Основные типы задач и решения 4.3. Задачи для самостоятельного решения 4.4. Литература

Глава 5. Дифракция Фраупгофера. Дифракционная решетка как спектральный прибор

5.1. Теоретическое введение 5.2. Основные типы задач и решений 5.3. Задачи для самостоятельного решения 5.4. Литература

Глава 6. Оптические явления на границе раздела диэлектриков

6.1. Теоретическое введение 6.2. Основные типы задач и решений 6.3. Задачи для самостоятельного решения 6.4. Литература

Глава 7. Дисперсия света. Зависимость показателя преломления и коэффициента поглощения света от частоты. Фазовая и групповая скорости света

7.1. Теоретическое введение 7.2. Основные типы задач и решения 7.3. Задачи для самостоятельного решения 7.4. Литература

Глава 8. Поляризация света. Интерференция поляризованных пучков

8.1. Теоретическое введение 8.2. Основные типы задач и решений 8.3. Задачи для самостоятельного решения 8.4. Литература

Глава 9. Распространение света в анизотропных средах. Оптические свойства одноосных кристаллов

9.1. Теоретическое введение 9.2. Основные типы задач и решений 9.3. Задачи для самостоятельного решения 9.4. Литература

Глава 10. Распространение света в анизотропных средах. Оптические свойства одноосных кристаллов

10.1. Теоретическое введение 10.2. Основные типы задач и решений 10.3. Задачи для самостоятельного решения 10.4. Литература

Глава 11. Тепловое излучение

11.1. Теоретическое введение 11.2. Основные типы задач и решений 11.3. Задачи для самостоятельного решений 11.4. Литература.
Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать:
Скачать книгу Оптика, Методика решения задач, Быков А.В., Митин И.В., Салецкий А.М., 2010 – fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.

Скачать pdf

Ниже можно купить эту книгу по лучшей цене со скидкой с доставкой по всей России.Купить эту книгу

Скачать книгу Оптика, Методика решения задач, Быков А.В., Митин И.В., Салецкий А.М., 2010 – pdf – depositfiles.

Скачать книгу Оптика, Методика решения задач, Быков А.В., Митин И.В., Салецкий А.М., 2010 – pdf – Яндекс.Диск.

Источник: https://nashol.com/2013071372434/optika-metodika-resheniya-zadach-bikov-a-v-mitin-i-v-saleckii-a-m-2010.html

Банк задач. Оптика геометрическая. Задачи для абитуриентов [1 – 20]

• [1 − 20] [21 − 40] [41 − 60]

 1. Где видит наблюдатель рыбку, находящуюся в диаметрально противоположной от него точке шарообразного аквариума? Радиус аквариума R, показатель преломления воды n = 4/3. [решение]

 2. Стеклянная прямоугольная призма поставлена на монету (рис.). Коэффициент преломления стекла равен 1,5. Доказать, что монету нельзя увидеть через боковую грань призмы. [решение]

 3. Стержень опущен концом в прозрачную жидкость, показатель преломления которой равен n, и образует с поверхностью жидкости угол α.

Наблюдателю, который смотрит сверху, конец стержня, погруженный в жидкость, кажется смещенным на угол β (рис.).

При каком угле наклона стержня α угол смещения β будет максимальным? [решение]

 4. Плоскопараллельная пластинка находится в воздухе. Ход светового луча в пластинке показан на рисунке.
Показатель преломления материала пластинки равен:

   1) 1,5; 2) 1,6; 3) 1,7; 4) 1,8; 5) 1,9. [решение]

 5. На стеклянную призму с преломляющим углом θ = 50° падает под углом ε = 30° луч света. Определить угол отклонения σ луча призмой, если показатель преломления n стекла равен 1,56. [решение]

 6. Оптическая система представляет собой тонкую плосковыпуклую стеклянную линзу, выпуклая поверхность которой посеребрена. Определить главное фокусное расстояние f такой системы, если радиус кривизны R сферической поверхности линзы равен 60 см. [решение]

 7. Точечный источник света расположен на дне водоема глубиной h = 0,6 м. В некоторой точке поверхности воды вышедший в воздух преломленный луч оказался перпендикулярным лучу, отраженному от поверхности воды обратно в воду. На каком расстоянии L от источника на дне водоема достигнет дна отраженный луч? Показатель преломления воды n = 4/3. [решение]

 8. Луч света падает на плоскопараллельную стеклянную пластину толщины d = 2 см под углом α = 30°. Какое расстояние а будет между лучами: прошедшим пластину без отражения (А) и претерпевшим двукратное отражение от ее граней (Б)? Показатель преломления стекла n = 1,5. [решение]

 9. На поверхности воды плавает непрозрачный шар радиусом R = 1 м, наполовину погруженный в воду. На какой максимальной глубине Hmax нужно поместить под центром шара точечный источник света, чтобы ни один световой луч не прошел в воздух? Показатель преломления воды n = 1,33. [решение]

 10. В стекле с показателем преломления n1 = 1,5 имеется сферическая полость радиуса R = 4,5 см, заполненная водой. Показатель преломления воды n2 = 4/3. На полость падает широкий пучок параллельных световых лучей. Определить радиус r пучка световых лучей, которые проникают в полость. [решение]

 11. Два параллельных луча, расстояние между которыми равно радиусу R круглого прямого прозрачного цилиндра, падают на боковую поверхность этого цилиндра. Лучи параллельны основанию цилиндра. Найти величину показателя преломления n материала цилиндра, при которой лучи пересекаются на его поверхности. [решение]

 12. Луч света падает на стеклянный полушар радиуса R на расстоянии а от его оси симметрии параллельно ей. На какой угол α отклонится вышедший после преломления в полушаре луч, если а = 0,5R, n = 1,414? [решение]

 13. Световой луч падает на поверхность стеклянного шара. Угол падения α = 45°, показатель преломления стекла n = 1,41. Найти угол γ между падающим лучом и лучом, вышедшим из шара. [решение]

 14. На стеклянный шар радиусом R с показателем преломления n падает узкий пучок света, образуя угол α с осью, проведенной через точку падения и центр шара. На каком расстоянии d от этой оси пучок выйдет из шара? [решение]

 15. На поверхность стеклянного шара с показателем преломления n < 2 падает узкий пучок света, образуя малый угол α с осью шара, проведенной через точку падения и центр шара. Под каким углом γ к этой оси пучок выйдет из шара? При расчетах положить sina ≈ а. [решение]

 16. Снаружи от прозрачного шара вплотную к его поверхности помещен точечный источник света. При каких значениях n показателя преломления материала шара все выходящие из него лучи (за исключением луча, прошедшего через центр шара) будут наклонены по направлению к оси, проведенной через источник и центр шара? [решение]

 17. Луч света, лежащий в плоскости рисунка, падает на боковую грань АВ призмы, имеющей при вершине угол 90°. В каких пределах лежат возможные значения угла падения а, если известно, что луч выходит из боковой грани АС? Показатель преломления призмы n = 1,25. [решение]

 18. Снаружи круглого прозрачного стержня вблизи от центра его торца помещен точечный источник света. При каких значениях показателя преломления материала стержня n свет не будет выходить через его боковую поверхность? [решение]

 19. Снаружи круглого прозрачного стержня вблизи от центра его торца помещен точечный источник света. Найти ширину l области на боковой поверхности стержня, через которую будут выходить наружу световые лучи. Радиус стержня R, показатель преломления n. [решение]

 20. Торец круглого прозрачного стержня с показателем преломления n освещается рассеянным светом. Под каким максимальным углом γ к оси стержня будут выходить световые лучи через его боковую поверхность? [решение]

• [1 − 20] [21 − 40] [41 − 60]

Источник: http://fizportal.ru/geomoptics

Решение задач по теме: Геометрическая оптика (11 класс)

Урок физики по теме “Решение задач по геометрической оптике”

11 класс

Учитель Петрова Т.И

Цель урока:

Актуализация знаний учащихся об основных законах геометрической оптики.

Ликвидация пробелов в знаниях.

Продолжение отработки навыка применять знания при решении задач.

Отработка умения решать задачи разной степени сложности на примере задач из ЕГЕ.

Эпиграф к уроку: «Опыт – вот учитель жизни вечной». И. Гете.

Опыт предполагает самостоятельность поиска знаний. А что такое опыт объясняет древнегреческий мудрец Сократ:

Скажи мне, и я забуду

Покажи мне, и я запомню

Дай сделать мне, и я пойму.

1. Актуализация знаний. Фронтальный опрос.

1.Сформулировать закон отражения света.

1. Сформулировать и записать закон преломления света. По рисунку указать угол падения луча, угол отражения, угол преломления.

3.Физический смысл относительного показателя преломления, абсолютного показателя преломления.

4.Почему, находясь в лодке, трудно попасть копьем в рыбу.

5.Что происходит при переходе луча их оптически менее плотной среды в оптически более плотную среду и наоборот?

6. По рисункам определить более плотную среду.

7.. Какое изображение получают в плоском зеркале?

8.Что такое линза и для чего она предназначена?

9 .Виды линз. Как по внешнему виду определить вид линзы?

10. Определить по рисунку вид линзы и ее фокус.

9. Чем отличается действительное изображение от мнимого?

.

2. Работа в группах по решению задач.

Учащиеся в группах имеют разный уровень подготовки. Они самостоятельно выбирают задания, которые отличаются разной степенью сложности, поэтому каждый учащийся будет работать в своем темпе. В каждой группе есть консультант.

3. Разбор решения задач. Ликвидация пробелов в знаниях

Пример задач для самостоятельной работы в группах.

Уровень А.

Предмет расположен на двойном фокусном расстоянии от тонкой собирающей линзы. Построить изображение предмета. Каким будет это изображение?

Предмет расположен между фокусом и двойным фокусом рассеивающей линзы. Построить изображение предмета. Каким будет это изображение?

Практическая работа: Получить увеличенное изображение свечи. Определить фокусное расстояние и оптическую силу собирающей линзы.

Практическая работа: Получить уменьшенное изображение свечи. Определить фокусное расстояние и оптическую силу собирающей линзы.

Уровень В

Лампа находится на расстоянии 2 м от экрана. На каком расстоянии от лампы нужно поставить собирающую линзу с фокусным расстоянием 0,4 м, для того, чтобы получить на экране увеличенное изображение лампы.

Предмет находится на расстоянии 90 см от линзы, а его изображение на расстоянии 30 см от линзы. Определить фокусное расстояние и оптическую силу линзы. Чему равно ее увеличение?

Свеча находится на расстоянии 12,5 см от собирающей линзы с оптической силой 10дптр. На каком расстоянии от линзы получится изображение и каким оно будет?

По данному рисунку определите вид линзы, ее оптический центр и фокус.

Сообщения: «Правила сохранения зрения», «Калейдоскоп интересных фактов»

Уровень С

Мальчик старается попасть в предмет, находящийся на дне ручья глубиной 40см. На каком расстоянии от предмета палка попадет в дно ручья, если мальчик, точно прицелившись, двигает палку под углом 450 к поверхности воды. Относительный показатель преломления воды 1,3

Равнобедренный прямоугольный треугольник АВС площадью 50см2 расположен перед тонкой собирающей линзой так, что его катет АС лежит на главной оптической оси линзы, фокусное расстояние линзы 50см.

Вершина прямого угла С лежит дольше от центра линзы, чем вершина острого угла А. Расстояние от центра линзы до точки С равно удвоенному фокусному расстоянию линзы.

Постройте изображение треугольника и найдите площадь полученной фигуры.

Презентация «Дефекты зрения и их коррекция».

Презентация «Строение глаза человека»

Презентация «Мираж».

4.Подведение итогов урока.

Оцените свои знания по данной теме. Что понравилось, что нет?

Список литературы.

1. Программы общеобразовательных учреждений. Физика 10-11 классы. /авторы Г.Я. Мякишев, Б.Б.Буховцев – М:Просвещение, 2010

2. В. А. Орлов. Тематические тесты по физике. 11 класс. – Вербум-М, 2000.

ЕГЕ 2012. Физика. Сборник экзаменационных заданий

Приложение.

Правила сохранения зрения. Гимнастика для глаз.

Глаз – это живой оптический прибор.

Мышцы глаза ученика за один учебный день испытывает такую же нагрузку, какую испытывают мышцы его рук и торса, если он пытался бы поднять и удержать над головой штангу весом предназначенного для среднего профессионала-атлета.

Чтобы спасти глаза от перенапряжения, необходима специальная гимнастика, которая восстанавливает зрение. Простейшие упражнения можно использовать в любых условиях, в том числе и в школе, где глаза устают больше всего.

Выполним все вместе некоторые из упражнений:

1. Зажмурь изо всех сил глаза, а потом открой их. Повтори это 4-6 раз.

2. Поглаживай в течение 30 секунд веки кончиками (подушечками) пальцев.

3. Делай круговые движения глазами: налево – вверх – направо – вниз – направо – вверх – налево – вниз.

4. Вытяни вперед руку. Следи взглядом за ногтем пальца, медленно приближая его к носу, а потом так же медленно отодвигая обратно. Повтори 3 раза.

А если ты носишь очки?

В этом случае важно правильно их хранить и регулярно мыть теплой водой с мылом. Ведь от очков теперь зависит твое зрение!

И главное, если у тебя нарушено зрение, необходимо строго выполнять предписание врача-окулиста. Хорошо подобранная оправа очков украшает лицо, делает его привлекательнее. Для нормального формирования зрения и его сохранение необходимо соблюдать простые правила:

1. читать, писать в хорошем освещенном помещении;

2. нельзя читать в транспорте, лежа располагать тексты ближе или дальше 30-35 см от глаз;

3. очень вредно смотреть на слишком яркий свет;

4. чаще бывать на свежем воздухе;

5. оберегать глаза от ударов;

6. в пищу употребляй витамин А.

Источник: https://botana.biz/prepod/fizika/ogn1u2yn.html